[發明專利]監測JVM Full GC事件的方法及系統

有效

• 申請號: 201810150708.3
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108446162B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 梅存兵
• 申請（專利權）人: 南京途牛科技有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉涓涓

1.監測JVM Full GC事件的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，采集JVM的日志

實時采集JVM運行時的事件，采集信息包括FGC的觸發時間和執行時長；

步驟二，分析Full GC事件

定期提取步驟一采集到的信息，分析每一個實例的狀況，計算a、b和P0，并根據P0的閾值發送預警信息；

具體包括如下步驟：

1.從JVM日志中逐個提取每個實例最近一次JVM啟動后FGC的發生情況：

a)如果JVM啟動后，FGC次數不足2，則暫時不分析該實例；

b)當啟動后FGC次數超過2次時，進行以下處理：

當啟動時間不足基本時間則取啟動后的所有FGC事件；

當啟動時間超過基本時間，但最近基本時間內FGC次數不足2次，則取最近2次FGC事件；

當啟動時間超過基本時間，且最近基本時間內FGC次數不少于2次，則取最近基本時間內的所有FGC事件；

2.通過以下公式計算a，b

a＝(FGC次數-1)/(最后一次FGC觸發時間–最早一次FGC觸發時間)；

b＝FGC次數/全部FGC事件的累計執行時間；

3.計算P0＝b/(a+b)

所述P0＝b/(a+b)算式通過以下過程得來：

在t時刻，將系統不在處理FGC的概率記為P0(t),正在處理FGC的概率記為P1(t)；

在從t時刻到t+Δt時刻這一段時間內，觸發一次FGC事件的概率是Δt/(1/a)，即aΔt；沒有觸發FGC的概率是1-aΔt；執行完一次FGC的概率是Δt/(1/b)，即bΔt；沒有一次FGC被執行完的概率是1-bΔt；其中，從t時刻到t+Δt時刻這段時間包含t時刻不包含t+Δt時刻，在Δt時間內最多只會觸發一次FGC事件；1/a表示FGC發生的平均間隔時間，1/b表示FGC的平均執行時間，FGC發生的間隔時間和執行時間符合指數分布；

到了t+Δt時刻，系統不在處理FGC的概率為：P0(t+Δt)＝P0(t)(1-aΔt)+P1(t)bΔt；系統正在處理FGC的概率為：P1(t+Δt)＝P0(t)aΔt+P1(t)(1-bΔt)；對這兩式進行整理，同時Δt-0求極限得到如下微分方程組：

在任一時刻JVM都在執行FGC或不在執行FGC，即P0(0)＝1,P1(0)＝0,P0(t)+P1(t)＝1，解方程得：

當系統穩定運行即t-∞時，求得系統不在處理FGC的概率是P0＝b/(a+b)；

4.判斷當P0閾值，則發送預警信息；

步驟三，預警

在系統中進行預警，顯示異常狀態。

2.監測JVM Full GC事件的系統，其特征在于，包括：JVM日志采集模塊、FGC分析模塊、FGC預警模塊，所述JVM日志采集模塊用于實時采集JVM運行時的事件，采集信息包括FGC的觸發時間和執行時長；所述FGC分析模塊用于定期提取JVM日志采集模塊采集到的信息，分析每一個實例的狀況，計算a、b和P0，并根據P0的閾值發送預警信息；

所述FGC預警模塊用于在系統中進行預警，發出異常狀態的提示；

所述FGC分析模塊分析和計算的過程如下：

1.從JVM日志中逐個提取每個實例最近一次JVM啟動后FGC的發生情況：

c)如果JVM啟動后，FGC次數不足2，則暫時不分析該實例；

d)當啟動后FGC次數超過2次時，進行以下處理：

當啟動時間不足基本時間則取啟動后的所有FGC事件；

當啟動時間超過基本時間，但最近基本時間內FGC次數不足2次，則取最近2次FGC事件；

當啟動時間超過基本時間，且最近基本時間內FGC次數不少于2次，則取最近基本時間內的所有FGC事件；

2.通過以下公式計算a，b

a＝(FGC次數-1)/(最后一次FGC觸發時間–最早一次FGC觸發時間)；

b＝FGC次數/全部FGC事件的累計執行時間；

3.計算P0＝b/(a+b)

判斷當P0閾值，則發送預警信息；

所述P0＝b/(a+b)算式通過以下過程得來：

在t時刻，將系統不在處理FGC的概率記為P0(t),正在處理FGC的概率記為P1(t)；

在從t時刻到t+Δt時刻這一段時間內，觸發一次FGC事件的概率是Δt/(1/a)，即aΔt；沒有觸發FGC的概率是1-aΔt；執行完一次FGC的概率是Δt/(1/b)，即bΔt；沒有一次FGC被執行完的概率是1-bΔt；其中，從t時刻到t+Δt時刻這段時間包含t時刻不包含t+Δt時刻，在Δt時間內最多只會觸發一次FGC事件；1/a表示FGC發生的平均間隔時間，1/b表示FGC的平均執行時間，FGC發生的間隔時間和執行時間符合指數分布；

到了t+Δt時刻，系統不在處理FGC的概率為：P0(t+Δt)＝P0(t)(1-aΔt)+P1(t)bΔt；系統正在處理FGC的概率為：P1(t+Δt)＝P0(t)aΔt+P1(t)(1-bΔt)；對這兩式進行整理，同時Δt-0求極限得到如下微分方程組：

在任一時刻JVM都在執行FGC或不在執行FGC，即P0(0)＝1,P1(0)＝0,P0(t)+P1(t)＝1，解方程得：

當系統穩定運行即t-∞時，求得系統不在處理FGC的概率是P0＝b/(a+b)。